專利名稱：：一種酶誘導高效提取落葉松加工剩余物中紫杉葉素的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種通過利用酶誘導高效提取落葉松加工剩余物中紫杉葉素的方法。
背景技術：
：紫杉葉素(Taxifolin)，又名花旗松素、黃杉素、二氫槲皮素、雙氫槲皮素和蚊母樹素。它是一種二氫黃酮醇類化合物，學名為5，7，3’，4’-四羥基二氫黃酮醇。其分子式為C15H12O7，分子量為304.25。紫杉葉素是一種無色針狀結晶(50%乙醇)，白色或淡黃色粉末，易溶于乙醇、乙酸、沸水，微溶于冷水，不溶于苯。其熔點為240242°C，旋光度+42°(c=1.0，丙酮)。它的主要來源除了松科植物松[PseudotsugataxifoliaBritt.(Douglasfir)]之外，還有金縷梅科植物蚊母樹(DistyliumracemosumSieb.etZucc.)、刺玫薔薇及水紅花子等。紫杉葉素已在俄羅斯通過相關部門的驗證和鑒定并投入使用，是俄羅斯宇航員長期服用的保健品。在植物中紫杉葉素以苷元或苷兩種形式存在，如從Genistacorsica中分離出的紫杉葉素苷元，從Ochnabeddomei中分離出tanxifolin-3-O-rhamnoside苷。在一些植物中，紫杉葉素母核羥基被甲基化，如^-methoxytaxifolin。紫杉葉素最早由日本學者Fukui從針葉植物Chamaecyparisobtusa(Sieb.etZucc.)Endl.葉中提取出來，為一種葡萄糖苷的苷元。隨后他又研究了它的3-0-葡萄糖苷在針葉植物中的分布以及細菌存在下苷鍵的水解。以后又有人從多種植物中分離出花旗松素及其衍生物。紫杉葉素能從人體中有效地消除過量的自由基，促進毛細血管的滲透性，改善免疫功能，減少癌癥的形成，能防止心血管疾病，它有恢復毛細血管的彈性，阻止發(fā)炎和腫塊的形成。同時它還是高效的天然食品抗氧化劑，紫杉葉素的抗氧化劑作用超過其它諸如槲皮素、蕓香苷和合成抗氧化劑等。除此之外，它還具有保護肝臟，視力功能，以及抗糖尿病等一系列的功效。在長期口服用紫杉葉素的情況下，有利于保持身體免疫力系統(tǒng)的機能及抗毒素的作用。在俄羅斯2003年藥典中介紹了紫杉葉素在人的循環(huán)系統(tǒng)治療，受到照射，放射性核素后的治療，延緩人體老化，糖尿病以及在預防和治療腫瘤都有比較好的療效作用。在制藥業(yè)，其可用于生產藥劑，能夠治療缺血性心臟病、缺血性動脈粥樣硬化、肝活動障礙、糖尿病等；在食品制造業(yè)方面，把紫杉葉素加入到植物油、動物脂肪、干奶粉、含脂肪的糖果點心食品中，可以延長其有效期23倍，并且在此情況下，可以使食品明顯的表現(xiàn)出改善的性能；在工業(yè)方面，它可用于火箭原料和碳氫化合物原料的穩(wěn)定劑、發(fā)電機油和工業(yè)油的穩(wěn)定劑。我國擁有豐富的興安落葉松資源，因其木材在家具制造、建筑業(yè)和鐵路建設等方面具有廣泛的用途，所以每年都會產生大量木材加工后廢棄的木屑，其中絕大部分都被視為垃圾扔掉。興安落葉松中含有紫杉葉素、阿拉伯半乳聚糖及原花青素等成分，它們都具有良好的生物活性，其中紫杉葉素具有極好的自由基清除能力，將其加入到糖果點心食品中，可以延長有效期23倍，因此是一種純天然的食品防腐劑。利用興安落葉松加工后廢棄的木屑提取分離紫杉葉素并將其開發(fā)成食品添加劑，不但可以充分合理地利用木材資源，還可以將其附加值充分的開發(fā)出來，使東北的資源優(yōu)勢轉化為經濟優(yōu)勢，從而帶動地方經濟的發(fā)展。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種利用廢棄的落葉松加工剩余物為原料，通過加入各種水解酶，對其進行高效誘導，再利用水負壓空化提取技術對其中的紫杉葉素進行提取，從而提高原料中紫杉葉素的含量來獲得紫杉葉素產品的工藝方法。酶誘導輔助提取植物中的天然成分是近年興起的一種新的誘導提取方法。酶本身具有專一性、高效性、穩(wěn)定性等特點，在催化反應的過程中自身不會發(fā)生變化且不會對反應體系造成影響，因此獲得了越來越多研究者的青睞。天然產物在細胞內外均有分布，但由于植物細胞具有堅實的細胞壁，因此在提取過程中阻礙了細胞內天然產物的溶出。而具有水解作用的水解酶類，如纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶等，可以有效地水解纖維素、果膠及半纖維素，使得原本堅韌的植物細胞壁組織瓦解。本發(fā)明充分利用這一水解理論，本著低成本，高效率的原則，以廢棄的興安落葉松為原料，通過人工酶誘導，來增加細胞中活性成分紫杉葉素的溶出度，以達到提高活性物質含量的目的，進一步提高原料的利用率。一種從廢棄落葉松加工剩余物中高效誘導提取紫杉葉素的方法，其主要特征在于落葉松加工剩余物加入水中，加入0.5mg/mL的纖維素酶&果膠酶，在30°C和pH=5.0的條件下，誘導12h，過濾后，固形物經過水負壓空化提取lh，提取3次。提取液合并后濃縮，得到含量為1.47mg/g的紫杉葉素粗品。本發(fā)明選取的落葉松來源如下主要來源包括在中國分布較廣的興安落葉松、華北落葉松、西伯利亞落葉松、紅杉和大果紅杉等。本發(fā)明酶誘導培養(yǎng)落葉松加工剩余物中紫杉葉素的方法按如下步驟進行稱取落葉松加工剩余物2g，在室溫下加入20mL總濃度為lmg/mL，比例為11的纖維素酶&果膠酶水溶液，調節(jié)體系PH=5.0，將體系置于搖床中振蕩培養(yǎng)，在30°C下培養(yǎng)12h本發(fā)明水超聲提取落葉松加工剩余物中紫杉葉素的方法按如下步驟進行將培養(yǎng)后體系，過濾，濾渣加入40mL水，50°C下負壓空化提取30min，過濾，重復3次，將3次的濾液合并濃縮至干，得到紫杉葉素的粗產品，其中紫杉葉素的含量為1.38mg/g。較之前未經酶誘導樣品提高了60.65%本發(fā)明的優(yōu)點1.本發(fā)明以廢棄的落葉松加工剩余物為原料，達到森林資源的高效利用。2.本發(fā)明采用酶誘導子對落葉松加工剩余物進行高效誘導，可大大提高紫杉葉素產品的提取率。3.以水為溶劑，負壓空化為動力進行負壓空化強化提取紫杉葉素，具有提取率高、時間短、綠色環(huán)保的特點。4.該方法簡單易行，成本低，可實現(xiàn)大規(guī)模的產業(yè)化生產。具體實施方案本試驗選用的原料是興安落葉松生產利用后的剩余物，試驗時間為3月，試驗設有對照組和試驗組。具體實施例如下實施例1對照組準確稱取興安落葉松加工剩余物2g，加入40mL蒸溜水，50°C下負壓空化提取30min，過濾，重復3次，將3次的濾液合并濃縮至干，得粗提物，其中紫杉葉素的含量為0.98mg/g。試驗組準確稱取興安落葉松加工剩余物2g，加入pH為5.0，總濃度為lmg/mL的纖維素酶&果膠酶水溶液于搖床中振蕩培養(yǎng)12h，搖床溫度控制在30°C。培養(yǎng)結束后取出體系，過濾，濾渣加入40mL蒸餾水，50°C下負壓空化提取30min，過濾，重復3次，將3次的濾液合并濃縮至干得粗提物，其中紫杉葉素的含量為1.38mg/g。在實施例1中，試驗組中的紫杉葉素的含量相對對照組提高了60.65%。實施例2對照組準確稱取華北落葉松加工剩余物10g，加入200mL蒸餾水，50°C下負壓空化提取30min，過濾，重復3次，將3次的濾液合并濃縮至干，得粗提物，其中紫杉葉素的含量為1.31mg/g。試驗組準確稱取華北落葉松加工剩余物10g，加入pH為5.0，總濃度為lmg/mL的纖維素酶&果膠酶水溶液于搖床中振蕩培養(yǎng)12h，搖床溫度控制在30°C。培養(yǎng)結束后取出體系，過濾，濾渣加入40mL蒸餾水，50°C下負壓空化提取30min，過濾，重復3次，將3次的濾液合并濃縮至干得粗提物，其中紫杉葉素的含量為1.65mg/g。在實施例2中，試驗組中的紫杉葉素的含量相對對照組提高了59.18%。本試驗中所用到的標準品購自上海融禾生物技術有限公司。結果定量檢測分析采用下表條件<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>圖1為紫杉葉素的結構式圖2為負壓空化提取后樣品的色譜圖權利要求一種從廢棄落葉松加工剩余物中高效誘導提取紫杉葉素的方法，該方法通過以下步驟實現(xiàn)(1)將落葉松加工剩余物加入到水中，向體系中加入酶誘導培養(yǎng)；(2)過濾后的固形物用水負壓空化提??；(3)提取液濃縮后，得到紫杉葉素的粗品。2.按照權利要求1所述的一種從廢棄落葉松加工剩余物中高效誘導提取紫杉葉素的方法，其特征在于步驟(1)所述的落葉松主要來源包括在中國分布較廣的興安落葉松、華北落葉松、西伯利亞落葉松、紅杉和大果紅杉等。3.按照權利要求1所述的一種從廢棄落葉松加工剩余物中高效誘導提取紫杉葉素的方法，其特征在于步驟(1)所述的酶包括纖維素酶和果膠酶，在傳統(tǒng)溶劑提取方法的基礎上，利用酶反應具有高度專一性的特性，根據植物藥材細胞壁的構成成分，選擇相應的酶，將細胞壁的成分水解或降解，破壞細胞壁結構，使有效成分充分釋放出來，溶解、混懸或膠溶于溶劑中，同時可使細胞內物質與纖維素、蛋白質、果膠和糖類之間結合的氫鍵斷裂，使細胞內物質由結合態(tài)向游離態(tài)轉化，從而達到了高效提取細胞內有效成分的目的。4.按照權利要求1所述的一種從廢棄落葉松加工剩余物中高效誘導提取紫杉葉素的方法，其特征在于步驟(1)中所述的酶誘導培養(yǎng)條件為酶種類纖維素酶&果膠酶；酶誘導濃度0.5mg/mL；酶誘導時間:12h；酶誘導溫度:30°C；酶誘導pH5.0。5.按照權利要求1所述的一種從廢棄落葉松加工剩余物中高效誘導提取紫杉葉素的方法，其特征在于步驟(1)所述的酶誘導培養(yǎng)過程在搖床中完成。6.按照權利要求1所述的一種從廢棄落葉松加工剩余物中高效誘導提取紫杉葉素的方法，其特征在于步驟(2)所述的水負壓空化提取中，所用水為熱水，紫杉葉素是一種二氫黃酮醇類化合物，其極性稍大，易溶于沸水，乙醇、乙酸、微溶于冷水，利用水作為提取溶劑，不僅大大降低了成本，而且對環(huán)境友好，不污染環(huán)境。7.按照權利要求1所述的一種從廢棄落葉松加工剩余物中高效誘導提取紫杉葉素的方法，其特征在于步驟(2)所述的水負壓空化提取條件為提取溶劑熱水；液固比201；提取時間lh；提取次數3次。8.按照權利要求1所述的一種從廢棄落葉松加工剩余物中高效誘導提取紫杉葉素的方法，其特征在于步驟(3)所述的提取液濃縮為減壓旋轉蒸發(fā)濃縮。全文摘要本發(fā)明涉及一種通過高效誘導的方法，利用水解酶作為誘導子高效提取落葉松加工剩余物中紫杉葉素的方法。以廢棄的落葉松加工剩余物為原料，加入水解酶，在一定溫度和pH的條件下，誘導一定時間，固形物經過負壓空化提取。通過以上酶誘導提取方法，可將廢棄的落葉松加工剩余物中紫杉葉素的含量提高60.65％。此外，本發(fā)明所用原料為廢棄的落葉松木屑，既做到了不破壞生態(tài)資源，又能充分地利用廢棄物高效提取得到具有多種用途的活性物質紫杉葉素。該方法操作簡單易行，綠色環(huán)保，適于工業(yè)應用，對產業(yè)化生產具有重要意義。文檔編號C07D311/32GK101830881SQ201010157519公開日2010年9月15日申請日期2010年4月28日優(yōu)先權日2010年4月28日發(fā)明者付玉杰,吳楠,孔羽,李雙明,李吉,王瑩,祖元剛,羅猛,龍驚驚申請人:東北林業(yè)大學;付玉杰